據物理學家組織網近日報道，美國哈佛大學和英國?？巳卮髮W材料科學家開發出一種結構獨特的新纖維，能在拉伸時改變顏色，色彩可覆蓋整個可見光譜的范圍。纖維柔韌有彈性，本身還可作為一種智能材料感知熱和壓力。相關論文在線發表于最近的《先進材料》雜志上。

      這一靈感是模仿一種生長在南美洲熱帶的果實，俗稱奇異豬莓。該果營養價值很低，外表卻極漂亮，呈現明亮的幻彩藍。研究人員解釋說，許多生物能在地球上成功生存下來，就是靠著它們的光色搭配。對于種子和果實來說，進化出明亮的顏色可以吸引播種媒介，尤其是鳥類。奇異豬莓的色彩極為誘人，是為了模仿另一種營養多肉的果實，欺騙鳥類來吃它們以把種子傳播到更遠。

      研究人員切開了奇異豬莓果實，從納米尺度詳細分析其結構組成，發現種皮上層細胞是一種曲線形的多層重復排列，且每一層都是圓柱形的層狀結構，這種結構通過光波干涉產生了顏色，類似于肥皂泡的反光原理。首席研究員、?？巳卮髮W自然光子學副教授彼得?武庫?？普f：“這種能控制光線的結構性表層，是進化為一種專門生理功能服務的表現，激發了我們的技術設計?！?/P>

      “新纖維就是模仿這一自然結構，我們對其進一步設計后，使這種結構特性進一步發揮了出來?！闭撐念I導作者、哈佛工程與應用科學學院博士后馬西亞斯?科勒說，“當然植物不能改變顏色。但我們把這種結構和一種彈性材料結合在一起，新的人造纖維就能在拉伸過程中展現出彩虹般變換的顏色?！?/P>

      為了模仿這一關鍵結構，他們創造了一種新的卷制方法，用多層高分子聚合物包裹玻璃芯，隨后再將玻璃芯腐蝕掉?？评照f：“我們用了很細的纖維，用一種高分子聚合物雙分子層包裹它們，這就產生了折射率對比，在層數和彎曲程度恰當的情況下，圓柱截面就會產生鮮艷的色彩?！?/P>

      這種工藝還可以擴大規模，用于工業化生產?！拔覀兊睦w維卷制技術還可用于廣泛的材料，尤其是彈性材料，色彩調節范圍超過現有的任何熱延展纖維一個數量級。”論文合著者、哈佛工程與應用科學學院材料科學教授喬安娜?艾森伯格說。

      研究人員還指出，這種纖維除了色彩亮麗可變以外，還有極佳的力學性質，適用范圍極廣。比如利用其延展性可以包覆各種復雜的形狀。由于纖維在不同張力下會呈現不同的色彩，其本身可作為一種智能型體育紡織品，在肌肉緊張程度不同的地方顯出不同顏色，或用于感知物體因受熱后的張力變化。